🆕 Sequenced Collections — решение 20-летней проблемы

JEP 431 добавил в Java то, чего не хватало с самого начала, а именно единый интерфейс для упорядоченных коллекций. Разберем, что изменилось под капотом.

🔹 Проблема, которую игнорировали

До Java 21 List и Deque имеют порядок обхода, но их общий суперинтерфейс Collection - нет. Set не гарантирует порядок, но LinkedHashSet и SortedSet — гарантируют. Единого API для "дай первый/последний элемент" или "обход в обратном порядке" не существовало.

Результат? Костыли:

// До Java 21
list.get(0) // List
deque.getFirst() // Deque
sortedSet.first() // SortedSet
linkedHashSet.iterator().next() // LinkedHashSet

🔹 Три новых интерфейса

JEP 431 внедрил в иерархию коллекций три интерфейса:

interface SequencedCollection<E> extends Collection<E> {
SequencedCollection<E> reversed();
void addFirst(E);
void addLast(E);
E getFirst();
E getLast();
E removeFirst();
E removeLast();
}

interface SequencedSet<E> extends SequencedCollection<E>, Set<E> {
SequencedSet<E> reversed();
}

interface SequencedMap<K,V> extends Map<K,V> {
SequencedMap<K,V> reversed();
Map.Entry<K,V> firstEntry();
Map.Entry<K,V> lastEntry();
Map.Entry<K,V> pollFirstEntry();
Map.Entry<K,V> pollLastEntry();
// ... и другие методы
}

Все методы (кроме reversed()) - это default методы, промоутнутые из Deque. Это обеспечило обратную совместимость.

▪️ Важнейший нюанс: reversed() возвращает view, а не копию.

Изменения в оригинале видны в reversed view. Под капотом это lightweight wrapper, который инвертирует индексы при обращении.

🔹 Интеграция в иерархию

Collection<E>
└─ SequencedCollection<E>
├─ List<E>
├─ Deque<E>
└─ Set<E>
└─ SequencedSet<E>
└─ SortedSet<E>
└─ NavigableSet<E>

Map<K,V>
└─ SequencedMap<K,V>
└─ SortedMap<K,V>
└─ NavigableMap<K,V>

🔹 SortedSet и SortedMap

SortedSet и SortedMap теперь имплементируют sequenced интерфейсы, но есть нюанс: методы addFirst()/addLast()/putFirst()/putLast() существуют лишь для того, чтобы бросить UnsupportedOperationException.

Liskov Substitution Principle: "Am I a joke to you?"

Но справедливости ради — Java Collections делает так уже давно:

— map.keySet().add() → UnsupportedOperationException
— Arrays.asList().add() → UnsupportedOperationException
— Collections.unmodifiableList().set() → UnsupportedOperationException

Это называется optional operations — когда методы есть, но работать не обязаны. Документация прямо говорит:

Many methods will throw UnsupportedOperationException if the operation cannot be performed.

Альтернативы были хуже: либо создавать зоопарк из ReadOnlySequencedSet, MutableSequencedSet, PartiallyMutableSequencedSet, либо оставить SortedSet за бортом единообразного API.

🔼 Sequenced Collections — это не революция, но эволюция. Они заполняют пробел, который был в Java с первой версии, делая API консистентным и предсказуемым (хотя не без подводных камней).

💬 Что думаете о новом API?

🐸 Библиотека джависта

#CoreJava

🤫 SOLID-принципы простыми словами

Чистый, масштабируемый и поддерживаемый код — не просто идеал, а необходимость. SOLID помогает писать архитектуру, которая выдерживает рост и изменения без боли 👇

1️⃣ SRP — Single Responsibility Principle
🧩 Каждый класс отвечает за что-то одно.
📍 Пример: Employee хранит данные сотрудника, но не считает зарплату — этим занимается PayrollService.

2️⃣ OCP — Open/Closed Principle
🧱 Класс открыт для расширения, но закрыт для изменения.
📍 Пример: интерфейс Shape с методом calculateArea().
Новые фигуры (Circle, Rectangle) добавляются без правки существующего кода.

3️⃣ LSP — Liskov Substitution Principle
🦆 Подкласс должен полностью заменять родителя, не ломая логику.
📍 Пример: если Bird умеет fly(), то Sparrow должен уметь летать.
Но Penguin не должен наследовать fly() — нарушает LSP.

4️⃣ ISP — Interface Segregation Principle
🔌 Не заставляй клиентов реализовывать лишние методы.
📍 Пример: вместо интерфейса Worker с work() и eat(),
разделите его на Workable и Eatable.
Робот реализует только Workable, человек — оба.

5️⃣ DIP — Dependency Inversion Principle
⚙️ Зависим от абстракций, а не от реализаций.
📍 Пример: Switch работает с интерфейсом Switchable.
Ему всё равно, включает ли он лампу (LightBulb) или вентилятор (Fan).

💡 Освоив SOLID, вы начнёте проектировать системы,
которые не боятся изменений и масштабируются без боли.

🐸 Библиотека джависта

#CoreJava

🔍 Просто о сложном: Record Class

Record-классы появились в Java 14 (вначале как preview, позже стабилизированы) и стали настоящим спасением от шаблонного кода.

Это лаконичный способ описать неизменяемые data-классы — без десятков строк с конструкторами, equals(), hashCode() и toString().

🔹 Зачем они нужны

Раньше, чтобы описать простой объект вроде User, нужно было писать шаблонный код:

class User {
private final String name;
private final int age;

public User(String name, int age) {
this.name = name;
this.age = age;
}

// геттеры, equals, hashCode, toString...
}

С record это выглядит так:

record User(String name, int age) {}

И всё — у вас уже есть:

— конструктор, геттеры, equals(), hashCode(), toString();
— неизменяемость полей;
— компактность и читаемость.

🔹 Ключевые моменты

▪️ record — это специальный вид класса, унаследованный от java.lang.Record.
▪️ Все поля — final, сеттеров нет.
▪️ Можно добавить собственные методы и статические фабрики.
▪️ Можно переопределить канонический конструктор для валидации.
▪️ Можно объявлять вложенные рекорды и использовать их в switch или pattern matching.

🔹 Под капотом

Record — это не просто “синтаксический сахар”. JVM видит его как финальный класс с приватными финальными полями и стандартными методами, но запрещает наследование (final) и предполагает неизменность.

Так JVM и JIT могут делать агрессивные оптимизации — объекты рекордов живут меньше, быстрее создаются и не требуют избыточных проверок на изменение состояния.

🔹 Подводные камни

— Record ≠ DTO везде

Если вы сериализуете/десериализуете через фреймворки (Jackson, JPA), убедитесь, что они поддерживают record (современные версии — да).

— Проблемы с неймингом

Для рекордов автоматически создаются методы-геттеры без префикса get. Например, для record User(String name) будет метод name(), а не getName().

Это ломает привычные JavaBean-паттерны и может вызвать проблемы с библиотеками, которые ожидают именно getName().

— Не подходит, если нужен мутабельный объект.

Для билдера или ORM-энтити используйте обычный класс.

— Не добавляйте бизнес-логику внутрь record.

Это data-контейнер, а не доменная сущность.

✔️ Когда можно использовать

— DTO между слоями;
— Результаты запросов к БД (projection);
— Ответы REST API;
— Ключи в Map и Set;
— В тестах и утилитах для временных структур.

❌ Не подходит:

— На практике редко используется из-за проблем с неймингом.
— Для ORM-сущностей, билдера, и изменяемых структур.

🐸 Библиотека джависта

#CoreJava

👑 Фишка Lombok: @With

Как вы обычно обновляете одно поле в неизменяемом объекте? Создаёте копию с нужным значением?

Муторно. Lombok умеет делать это просто и элегантно.

🔹 Аннотация @With

Генерирует методы withX(...), которые создают копию объекта с изменённым полем. Подходит для immutable-моделей и паттерна builder. Класс при этом должен быть final (например, через @Value или вручную).

🔹 Пример

@Value
@With
public class User {
    String name;
    int age;
}

Теперь можно:

User user1 = new User("Alice", 25);
User user2 = user1.withAge(30); // создаётся новый объект с новым age

Объекты остаются неизменяемыми, но при этом легко "обновляемыми".

🔹 Зачем это нужно

— Удобно при работе с immutable-классами.
— Простой способ "копировать с изменением".
— Чистый, декларативный стиль без boilerplate.

🐸 Библиотека джависта

#CoreJava

🎯 Record Patterns в Java 21: как компилятор превращает деструктуризацию в bytecode

После двух preview (Java 19-20), Record Patterns стали финальной фичей в Java 21. Разберем механику работы под капотом.

🔹 Что такое Record Patterns

Это расширение pattern matching для деструктуризации record классов:

record Point(int x, int y) {}

// До Java 21
if (obj instanceof Point point) {
int x = point.x();
int y = point.y();
// use x, y
}

// Java 21
if (obj instanceof Point(int x, int y)) {
// x и y автоматически в scope
System.out.println(x + y);
}

🔹 Nested patterns — вложенная деструктуризация

Мощь раскрывается с вложенными record'ами:

record Point(int x, int y) {}
record Rectangle(Point upperLeft, Point lowerRight) {}

// Одна строка вместо цепочки вызовов
if (shape instanceof Rectangle(Point(int x1, int y1),
Point(int x2, int y2))) {
int area = Math.abs((x2-x1) * (y2-y1));
}

Компилятор генерирует код примерно так:

// Исходный код
if (obj instanceof Point(int x, int y)) {
process(x, y);
}

// Что генерирует компилятор (упрощенно)
if (obj instanceof Point __temp) {
int x = __temp.x();
int y = __temp.y();
process(x, y);
}

Для вложенных patterns компилятор создает каскад instanceof проверок и вызовов accessor методов.

🔹 Pattern Matching для switch

Record patterns работают в switch (JEP 441 - тоже финализирован в Java 21):

sealed interface Shape permits Circle, Rectangle, Triangle {}
record Circle(double radius) implements Shape {}
record Rectangle(double width, double height) implements Shape {}
record Triangle(double a, double b, double c) implements Shape {}

double area(Shape shape) {
return switch(shape) {
case Circle(double r) -> Math.PI * r * r;
case Rectangle(double w, double h) -> w * h;
case Triangle(double a, double b, double c) -> {
double s = (a + b + c) / 2;
yield Math.sqrt(s * (s-a) * (s-b) * (s-c));
}
};
}

🔹 Guarded patterns

Можно добавлять условия:

String classify(Object obj) {
return switch(obj) {
case Point(int x, int y) when x == y -> "diagonal";
case Point(int x, int y) when x > y -> "above diagonal";
case Point(int x, int y) -> "below diagonal";
default -> "not a point";
};
}

🔹 Важное изменение с preview

В финальной версии убрали поддержку record patterns в enhanced for:

// Работало в preview
for (Point(int x, int y) : points) { }
// Больше не работает в Java 21 final

Причина: семантическая неоднозначность и возможные проблемы с нулевыми элементами.

📌 Record Patterns + Pattern Matching for switch — это огромный шаг к функциональному стилю в Java. Код становится декларативным, компактным и безопасным.

🐸 Библиотека джависта

#CoreJava

🔍 Просто о сложном: Testcontainers

Testcontainers — это Java-библиотека, которая позволяет запускать Docker-контейнеры прямо из тестов.

Забудьте про моки базы данных, embedded PostgreSQL и H2 "вместо настоящей БД" — тестируйте на реальных зависимостях.

Библиотека предоставляет лёгкий API для управления жизненным циклом контейнеров: автоматический запуск перед тестом, проброс портов, ожидание готовности сервиса и гарантированная очистка после завершения.

Больше не нужно поднимать локальный PostgreSQL, настраивать Kafka кластер или держать Redis на машине разработчика — всё запускается изолированно в Docker и удаляется после тестов.

🔹 Ключевые моменты

▪️ Поддержка 50+ готовых модулей: PostgreSQL, MySQL, MongoDB, Redis, Kafka, Elasticsearch, Localstack и др.
▪️ Можно использовать любой Docker-образ через GenericContainer.
▪️ Автоматическая очистка — контейнеры удаляются после тестов.
▪️ Реальная изоляция — каждый тест может иметь свежее окружение.
▪️ Интеграция с JUnit 5, Spring Boot Test, Spock.

🔹 Под капотом

Testcontainers общается с Docker через docker-java клиент. При запуске теста библиотека:

1. Создаёт контейнер с нужным образом.
2. Ждёт готовности (health check или проверка порта).
3. Пробрасывает рандомный порт на localhost.
4. Передаёт connection URL в тест.
5. После теста останавливает и удаляет контейнер.

Есть механизм Ryuk (контейнер-уборщик) — он следит, что все тестовые контейнеры будут убиты, даже если JVM упала.

🔹 Подводные камни

— Нужен Docker
— Медленнее unit-тестов
— Потребление ресурсов
— Проблемы с сетью на CI
— Не забывайте фиксировать версии образов

✔️ Когда использовать

— Интеграционные тесты с БД (JPA, JDBC, jOOQ);
— Тестирование Kafka consumers/producers;
— Проверка работы с Redis, Elasticsearch;
— E2E тесты с реальным окружением;
— Локальная разработка (docker-compose замена);
— Тестирование миграций БД (Flyway, Liquibase);
— Проверка совместимости с разными версиями зависимостей.

❌ Не подходит:

— Unit-тесты (слишком тяжело);
— Когда Docker недоступен;
— Performance-тесты (overhead на контейнеры);
— Простые CRUD операции (можно обойтись H2);
— CI с ограниченными ресурсами.

🔧 Бонус-трюк: используйте @ServiceConnection в Spring Boot 3.1+ — он автоматически сконфигурирует DataSource из TestContainer без ручного прописывания URL.

🐸 Библиотека джависта

#CoreJava

🎯 Optional: используй правильно

Optional появился в Java 8, но многие до сих пор используют его неэффективно. Короткий чеклист 👇

❌ Антипаттерны

// Плохо #1: проверка через isPresent()
if (optional.isPresent()) {
    doSomething(optional.get());
}
// ✔️ Правильно:
optional.ifPresent(this::doSomething);

// Плохо #2: get() без проверки
User user = userOptional.get(); // NoSuchElementException
// ✔️ Правильно:
User user = userOptional.orElseThrow(() -> 
    new UserNotFoundException("User not found"));

// Плохо #3: orElse с вычислением
return optional.orElse(repository.findDefault()); // ВСЕГДА вызовется!
// ✔️ Правильно:
return optional.orElseGet(() -> repository.findDefault());

✔️ Полезные комбинации

// map + orElse
String name = userOptional
    .map(User::getName)
    .orElse("Anonymous");

// flatMap для вложенных Optional
Optional<String> email = userOptional
    .flatMap(User::getEmail); // User::getEmail возвращает Optional<String>

// filter + ifPresent
userOptional
    .filter(u -> u.getAge() > 18)
    .ifPresent(this::sendAdultContent);

// or (Java 9+) - fallback к другому Optional
return cache.get(id)
    .or(() -> database.find(id))
    .orElseThrow();

❌ Когда НЕ использовать

— Не используй Optional в полях класса
— Не передавай Optional как параметр метода
— Не создавай Optional для коллекций (верни пустую коллекцию)
— Не используй Optional для примитивов (есть OptionalInt, OptionalLong, OptionalDouble)

✔️ Когда использовать

— Возвращаемое значение метода, которое может отсутствовать
— Stream API operations
— Замена null в return

Ставь → 🔥, если полезно и хочешь короткие разборы других фич?

🔹 Курс «Алгоритмы и структуры данных»
🔹 Получить консультацию менеджера
🔹 Сайт Академии 🔹 Сайт Proglib

🐸 Библиотека джависта

#CoreJava

👀 Внутреннее устройство Map.computeIfAbsent()

computeIfAbsent() — это не просто «get или put». Это атомарная операция с ленивым вычислением, которая решает классическую проблему check-then-act в многопоточном коде.

📦 Что такое computeIfAbsent()

— Поведение

1. Если ключ существует и value != null → вернуть value
2. Если ключа нет или value == null → вызвать mappingFunction
3. Результат функции put в map
4. Вернуть computed value

— Классический use case:

// ❌ Старый способ — race condition!
if (!map.containsKey(key)) {
    map.put(key, expensiveOperation());
}

// ✅ Новый способ — атомарно
map.computeIfAbsent(key, k -> expensiveOperation());

🔍 Упрощённый код из JDK:

public V computeIfAbsent(K key, Function<? super K, ? extends V> mappingFunction) {
if (mappingFunction == null)
throw new NullPointerException();

int hash = hash(key);
Node<K,V>[] tab = table;
Node<K,V> first = tab[index];

// Поиск существующего entry
if (first != null) {
Node<K,V> e = first;
do {
if (e.hash == hash &&
Objects.equals(key, e.key)) {
V v = e.value;
if (v != null) {
return v; // Найден, не вызываем функцию!
}
}
} while ((e = e.next) != null);
}

// Ключа нет — вызов mappingFunction
V newValue = mappingFunction.apply(key);

if (newValue != null) {
putVal(hash, key, newValue, true, true);
}

return newValue;
}

📊 Performance

Benchmark: 1M операций

// Старый способ: containsKey + put
if (!map.containsKey(key)) {
    map.put(key, new ArrayList<>());
}
// Time: ~45ms, 2 hash lookups

// computeIfAbsent
map.computeIfAbsent(key, k -> new ArrayList<>());
// Time: ~30ms, 1 hash lookup

computeIfAbsent() на 33% быстрее!

✅ Делайте

— Используйте для lazy initialization
— Используйте ConcurrentHashMap для thread-safety
— Держите mappingFunction быстрым и простым

❌ Не делайте

— Не вызывайте computeIfAbsent рекурсивно на том же ключе
— Не модифицируйте map внутри mappingFunction
— Не возвращайте null если хотите кэшировать отсутствие
— Не используйте для побочных эффектов (только для вычисления value)

🔗 Документация

Ставьте 🔥, если интересны другие Map методы!

✨ Бонусы для подписчиков:
— Скидка 40% на все курсы Академии
— Розыгрыш Apple MacBook
— Бесплатный тест на знание математики

🐸 Библиотека джависта

#CoreJava